Wie beeinflussen Bakterien, Pilze und andere Einzeller das Wachstum von Pflanzen? Und welche Maßnahmen beeinflussen wiederum dieses „Bodenmikrobiom“? Japanische Forscher haben dazu den Boden von zwei Ackerflächen untersucht. Auf beiden stand im Sommer 2019 Mais und im darauffolgenden Winter Weißkohl. Die erste Fläche war im Jahr davor Brache und als Zwischenfrucht wurde Sorghumhirse angebaut und die zweite Fläche hatte im Jahr davor schon dieselbe Fruchtfolge wie 2019. Insgesamt wurden 36 Bodenproben auf eukariotysche Ascomycota (Schlauchpilze), Basidiomycota (Ständerpilze), Einzeller aus der Gruppe der Cercozoa sowie auf die prokaryotischen Pseudomonadota, Actinobacteria und Acidobacteria untersucht.

Fruchtwechsel kann Pathogene zurückdrängen

Es zeigte sich, dass sich die Zusammensetzung des Mikrobioms auf den beiden Ackerflächen je nach Fruchtfolge unterschiedlich entwickelte. Auf dem Feld 1 mit Gründüngung im Vorjahr vermehrten sich die Actinobacteria sehr stark. Der Anbau von Zwischenfrüchten hat also einen großen Einfluss auf das Bodenmikrobiom. Das Bodenmikrobiom wirkt sich auch auf Pathogene, also die Erreger von Pflanzenkrankheiten aus. In den Untersuchungen zeigte sich, dass der Kohlhernie-Erregers Plasmodiophora brassicae auf Feld 2 zwar zu Beginn des Maisanbaus vorhanden war, im Lauf der Vegetation aber immer weiter abnahm und bei der anschließenden Bepflanzung mit dem Kohl kaum noch nachweisbar war. Die Forscher führen die Veränderung des Bodenmikrobioms auf den Fruchtwechsel zurück. Dazu gehören auch die Bodenparameter wie der höhere Humusgehalt durch die Gründüngung, der pH-Wert und die der Pflanze zur Verfügung stehenden Nährstoffe, allen voran Stickstoff.

Mikroorganismen im Boden durch Fruchtfolge und Management beeinflussen

Des Weiteren haben die Wissenschaftler die mikrobiotische Komplexität in den Bodenproben untersucht und wie sie sich im Lauf der Fruchtfolge verändern: Die geringste Komplexität fanden sie in Feld 1 während der Mais-Anbauphase, die höchste in Feld 1 und 2 während der Kohlanbauphase. Zudem veränderten sich die prokaryotischen Gemeinschaften stärker als die eukaryotischen. Das unterstreicht zum einen, dass Landwirte das Bodenmikrobiom auf ihren Feldern durch die Fruchtfolge positiv verändern können, zum anderen aber auch, wie sich Fehler im Anbau negativ auf das Bodenmikrobiom auswirken. Ein Ergebnis der Untersuchung war auch, dass zukünftig die Protista (eukaryotische ein- bis wenigzellige Lebewesen) noch mehr beachtet und wissenschaftlich untersucht werden sollten, da diese am Auf- und Umbau eukaryotischer Netzwerke entscheidend beteiligt sind und damit eine Schlüsselrolle für die Pflanzengesundheit und den Ertrag einnehmen.

Quelle: pflanzenforschung.de